S波段宽带遥测数据传输频带系统关键技术研究与系统设计

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雅宝题库解析：
随着航空航天技术的发展，人们越来越不满足于低速率的数据传输，因此宽带数据传输系统应运而生。无论是卫星、无人机还是其它航天器都已从单纯的数据传输发展到图片传输甚至是视频传输，急剧增长的数据量，对传输速率提出了极高的要求。宽带遥测数据传输系统是卫星通讯的重要组成部分，负责向地面回传实时图像、视频等宽带信息以及卫星姿态、速度、运行状态等数据。本课题所研究的主要内容为遥测收发试验样机系统的设计与研制。根据收发样机的划分，接收样机主要包括射频系统、中频自动增益控制（AGC）系统和第二中频及调理系统；发射样机主要包括中频系统和射频系统，其中射频系统重点介绍了自动电平控制系统。本文对系统的各个部分逐一进行讨论，包括方案论证，电路设计等。根据收发系统的需要，接收机中频AGC控制采用了两种结构，差别主要在于环路的控制方式是模拟的还是数字的。本课题中大量采用矩形系数优异的声表面波（SAW）滤波器，其在镜频抑制、本振泄露抑制、邻通道抑制方面都有非常出色的表现；采用集成锁相环芯片产生本振，达到良好的相噪特性，符合小型化设计的要求；模拟控制AGC采用两级AGC环路级联结构，数控AGC采用数字处理控制，相对灵活，在宽频带内实现大动态范围；发射机部分采用隔离度性能优异的混频器，改善了发射机杂散抑制性能。遥测收发机硬件平台的设计和调试工作已经顺利完成，遥测收发机工作于S波段2.2GHz～2.3GHz。在封闭环境下测得，在等效信噪比为13dB的情况下，接收机灵敏度达-87dBm，动态范围54dB，数控AGC接收机的动态范围达到了90dB；发射机最大发射功率13dBm，调整范围大于30dB，满足系统设计要求。